Un marco para una colaboración mejorada entre humanos y robots durante el desensamblaje utilizando gemelos digitales y realidad virtual
Autores: Hoebert, Timon; Seibel, Stephan; Amersdorfer, Manuel; Vincze, Markus; Lepuschitz, Wilfried; Merdan, Munir
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 7
Citaciones: Sin citaciones
Este documento presenta un marco que integra tecnologías de gemelos digitales y realidad virtual (VR) para mejorar la eficiencia y seguridad de los sistemas de colaboración humano-robot en el ámbito del desensamblaje. Con la creciente complejidad del manejo de productos electrónicos al final de su vida útil y dado que las tareas de desensamblaje están caracterizadas por variabilidades como óxido, deformación y diversas geometrías de piezas, los robots industriales tradicionales enfrentan desafíos significativos en este ámbito. Estos desafíos requieren soluciones de automatización adaptables y flexibles que puedan trabajar de manera segura junto a los trabajadores humanos. Desarrollamos una arquitectura para abordar estos desafíos y apoyar la configuración del sistema, la capacitación y el monitoreo operativo. Nuestro marco incorpora un gemelo digital para proporcionar una representación virtual en tiempo real del proceso físico de desensamblaje, permitiendo retroalimentación inmediata y ajuste dinámico de las operaciones. Además, se utiliza VR para simular y optimizar la disposición del espacio de trabajo, mejorar la interacción humano-robot y facilitar escenarios de capacitación seguros y efectivos sin necesidad de prototipos físicos. Se presenta un estudio de caso único, donde el sistema colaborativo se aplica específicamente al desensamblaje de amplificadores de antena, ilustrando el potencial de nuestro enfoque integral para facilitar procesos de ingeniería y mejorar la seguridad colaborativa.
Descripción
Este documento presenta un marco que integra tecnologías de gemelos digitales y realidad virtual (VR) para mejorar la eficiencia y seguridad de los sistemas de colaboración humano-robot en el ámbito del desensamblaje. Con la creciente complejidad del manejo de productos electrónicos al final de su vida útil y dado que las tareas de desensamblaje están caracterizadas por variabilidades como óxido, deformación y diversas geometrías de piezas, los robots industriales tradicionales enfrentan desafíos significativos en este ámbito. Estos desafíos requieren soluciones de automatización adaptables y flexibles que puedan trabajar de manera segura junto a los trabajadores humanos. Desarrollamos una arquitectura para abordar estos desafíos y apoyar la configuración del sistema, la capacitación y el monitoreo operativo. Nuestro marco incorpora un gemelo digital para proporcionar una representación virtual en tiempo real del proceso físico de desensamblaje, permitiendo retroalimentación inmediata y ajuste dinámico de las operaciones. Además, se utiliza VR para simular y optimizar la disposición del espacio de trabajo, mejorar la interacción humano-robot y facilitar escenarios de capacitación seguros y efectivos sin necesidad de prototipos físicos. Se presenta un estudio de caso único, donde el sistema colaborativo se aplica específicamente al desensamblaje de amplificadores de antena, ilustrando el potencial de nuestro enfoque integral para facilitar procesos de ingeniería y mejorar la seguridad colaborativa.